Спосіб отримання сортового прокату

Спосіб отримання сортового прокату, при якому пластичну деформацію металу здійснюють не менше двох разів при температурі не нижче за температуру нижньої критичної точки фазових перетворень, з частковим обтисненням не менше 3 13768 4 прямокутнику, яка не перевищує 0,25 розміру по Подальше охолодження здійснюють в будь-якому меншій осі і 0,15 розміру по більшій осі прямокутз охолоджуючих середовищ із швидкістю не менника, а закруглення прямокутника по кутах не пеше 1,5 С/хв до температури кінця структурних перевищують 0,4 його розміру по меншій осі, з частретворень. ковою або сумарною відносною деформацією не Новим є те, що прокатування в ребрових каліменше 0,25 до зміни її напрямку, а охолодження брах здійснюють при зміщенні рівчаків калібру на здійснюють в будь-якому з охолоджуючих середовідстань 0,05 0,20 ширини рівчака відносно один вищ безперервно, східчасте або уривчасто зі швиодного вподовж осі валків. дкістю не менше 1,5 С/хв до температури кінця В пропонованому способі за рахунок створенструктурних перетворень. ня певної величини зсувних деформацій по переНедоліком даного способу при виробництві різу розкату і кількості разів їх використання вдапрокату є неможливість забезпечити наявність ється сформувати структуру, яка забезпечує при інтенсивних зсувних деформацій, що не дозволяє послідуючому охолодженні прокату протікання сформувати у розкаті зерно з розмірами 11 12 структурних перетворень з формуванням дрібнозернистих структур із високими пластичними харабала з малою кількістю дислокацій ( 109см-2) в ктеристиками. об'ємі зерна. Якщо величина зміщення рівчаків ребрового Внаслідок цього не вдається забезпечити некалібру відносно один одного буде більше 0,05 обхідне протікання структурних перетворень у меширини рівчака, то це дозволить створити мініматалі при його охолоджуванні. льну величину зсувних деформацій, що забезпеВ основу корисної моделі поставлена задача чує появу дрібнозернистої структури. удосконалення способу отримання сортового проВеличина 0,20 ширини рівчака забезпечує кату, в якому за рахунок додаткового створення отримання інтенсивних зсувних деформацій на інтенсивних зсувних деформацій у ребрових каліграниці стійкого поводження розкату в ребровому брах забезпечується отримання наддрібнозернискалібрі простої форми. Відсутнє так зване звалютої структури (зерно 11-12 балів) з малою кількістю вання розкату в калібрі. дислокацій ( 109см-2) в об'ємі зерна. Отримана за Вихід за вказані межі приводить, з одного ботакою технологією структура забезпечує підвику, до відсутності дрібнозернистої структури по щення рівня пластичних властивостей металу. всьому перерізу розкату, а, з іншого боку - до неУ пропонованому способі отримання сортовоможливості ведення процесу прокатки. го прокату здійснюють пластичну деформацію меСпосіб здійснюється таким чином. талу не менше двох разів при температурі не нижПочаткову заготовку прокатують до кінцевого че за температуру нижньої критичної точки профілю у валках. При цьому деформація може фазових перетворень, з частковим обтисненням здійснюватися на одному стані з одного нагріву, на не менше 0,10 в парах калібрів, де перший є пласдвох або більш станах (наприклад: безперервнотовим, а другий - ребровим калібром простої форзаготовочний стан БЗС, сортовий або дротовий ми. При цьому в пластових калібрах отримують стан) з одного нагріву, з проміжним підігрівом, з прямокутний або близький до прямокутного переохолодженням після певних циклів і нагріву під різ, зі стрілою прогину по описаному прямокутнику, послідуюче прокатування. Протягом цієї дефоряка не перевищує 0,25 розміру по меншій осі і 0,15 мації не менше двох разів розкат деформують у розміру по більшій осі прямокутника, а закругленсистемах калібрів, один із яких є пластовим, а друня прямокутника по кутах не перевищують 0,4 його гий - ребровим простої форми. У пластових каліброзміру по меншій осі, із частковою або сумарною рах переріз розкату виконується прямокутним або відносною деформацією не менше 0,25 до зміни її близьким до прямокутного. Реброві калібри, в які напрямку. Прокатування в ребрових калібрах здійзадається розкат із пластових калібрів, настроєні снюють при зсуві рівчаків калібру на відстань зі зсувом рівчаків відносно один одного вподовж 0,05 0,20 ширини рівчака відносно один одного осі валків. Цей зсув становить не менше 0,05, але вподовж осі валків. Послідуюче охолодження здійне більше 0,2 ширини рівчака. Прокатка здійснюснюють в будь-якому із охолоджуючих середовищ ється обтисненнями, які забезпечують деформаіз швидкістю не менше 1,5 С/хв до температури цію не менше 0,25 за найбільшим розміром у відкінця структурних перетворень. повідному напрямі до початку деформації у Суттєві ознаки, які збігаються із суттєвими наступному по ходу деформації калібрі. ознаками найближчого аналога, такі: виконання Після отримання готового профілю або закінпластичної деформації металу не менше двох чення циклу прокат піддається прискореному охоразів при температурі не нижче за температуру лоджуванню. Як охолоджуюче середовище виконижньої критичної точки фазових перетворень, з ристовується, наприклад, технічна вода або частковим обтисненням не менше 0,10 у парах водоповітряна суміш. Охолодження ведуть із швикалібрів, де першим є пластовий калібр, а другим дкістю не менше 1,5 С/хв. Завдяки сформованій ребровий калібр простої форми. При цьому в планаддрібнозернистій структурі з малою кількістю стових калібрах отримують прямокутний або бли9 -2 дислокацій в об'ємі зерна ( 10 см ) підвищуються зький до прямокутного переріз зі стрілою прогину пластичні властивості металу. по описаному прямокутнику, яка не перевищує Приклад конкретного виконання 0,25 розміру по меншій осі і 0,15 розміру по більНа НЗС 730/500 прокатують із квадратного пешій осі прямокутника, а закруглення прямокутника рерізу 300х30 мм заготовку 62мм сталі 30ХГСА. по кутах не перевищують 0,4 його розміру по менНа стані 730 прокатують заготовки за режимом шій осі, із частковою або сумарною відносною детабл. 1 формацією не менше 0,25 до зміни її напрямку. 5 13768 6 Таблиця 1 № п/п Тип калібру Н, мм 1 Ящиковий 225 2 Ящиковий 240 3 Ящиковий 187 4 Ящиковий 202 5 6 7 8 Гладка бочка Ящиковий Ромбічний Квадрат (125) 148 160 152 162 В, мм 318 Кантування 245 Кантування 260 Кантування 199 Кантування 215 160 212 162 Далі метал при температурі 1000 1100 С передають на стан 150, де з перерізу 125х125мм за 28 проходів отримують катанку 6,5мм. При температурі початку прокатки 1100 С, температура кінця прокатки - 1060 С. При цьому в кліті № 5 виконується ящиковий овал з розмірами НхВ=82х82мм і зміщенням рівчаків відносно один одного уздовж осі валка на 4,1мм (0,05В), в кліті №9 виконується ящиковий овал НхВ=26х80мм, в кліті №10 - квадратний калібр НхВ=53х52мм зі зміщенням рівчаків відносно один одного уздовж осі валка на 10,0мм (0,19В). Далі прокатування ведуть в існуючих калібрах до 6,5мм. За рахунок створення додаткової інтенсивної зсувної деформації у ребрових калібрах забезпечується отримання наддрібнозернистої феритноперлітної структури (зерно 11 12 балів) з малою кількістю дислокацій ( 109см-2) в об'ємі зерна, для якої характерна наявність дрібнодисперсного перліту. Отримана за такою технологією структура Обтиснення, мм 75 Відносна деформація 0,250 Температура деформації, С 1100 78 0,245 1090 58 0,237 1080 58 0,200 1070 53 53 48 50 0,256 0,256 0,236 1060 1050 1040 1040 забезпечує підвищення рівня пластичних властивостей металу і характеризується великою однорідністю структури у поперечному й подовжньому перерізах. На Фіг.1 приведено мікроструктуру (х500) зразка в поперечному перерізі після прокатування за запропонованим способом, на Фіг.2 - мікроструктуру (х500) цього зразка в подовжньому перерізі. Характерною особливістю металу після прокатки зі зсувом є відсутність анізотропії властивостей уподовж осі деформації: у поперечному (Фіг.1) та подовжньому (Фіг.2) перерізах спостерігається рівновісне зерно. Для прикладу приведено вимірювання мікротвердості, які підтверджують наявність дрібнодисперсного перліту з однаковими значеннями у поперечному й подовжньому перерізах катанки (таблиця 2). Таблиця 2 Характеристики мікротвердості зразків сталі 30ХГСА в залежності від перерізу № 1 Сталь Мікротвердість, Мпа Попер. переріз Подовж, переріз 1995 1975 Діаметр зразка, мм 30ХГСА 6,5 Для катанки зі сталі 30ХГСА, прокатаній за пропонованим методом, характерна велика рівномірність значень мікротвердості по діаметру катанки, що також свідчить про значну рівномірність структури. Для прикладу в таблиці 3 приведено вимірювання кількості фериту та перліту в поперечному та подовжньому напрямках, які показали однакові величини. Таблиця 3 Кількісна металографія зразків сталі 30ХГСА в залежності від перерізу № 1 Сталь 30ХГСА Діаметр зразка, мм 6,5 Кількість структурної складової, % Попер. переріз Подовжн. переріз Перліт Ферит Перліт Ферит 53 47 55 45 В результаті прокатки за пропонованим методом отримано наступні механічні властивості: границя міцності - 710МПа, границя текучості 400МПа, відносне подовження – 20%, відносне звуження – 60%. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 13768 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601